Roboguru

Kapasitor keping sejajar dengan luas permukaan 0,02m2 dan jarak antarkeping 2cm. Jika beda potensial antara dua keping adalah 5volt, berapakah energi yang tersimpan pada kapasitor tersebut?

Pertanyaan

Kapasitor keping sejajar dengan luas permukaan 0 comma 02 space straight m squared dan jarak antarkeping 2 space cm. Jika beda potensial antara dua keping adalah 5 space volt, berapakah energi yang tersimpan pada kapasitor tersebut?

Pembahasan Soal:

Diketahui :

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row A equals cell 0 comma 02 space straight m squared end cell row d equals cell 2 space cm equals 2 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent space straight m end cell row V equals cell 5 space volt end cell row cell epsilon subscript o end cell equals cell 8 comma 85 cross times 10 to the power of negative 12 end exponent space straight C squared straight N to the power of negative 1 end exponent straight m to the power of negative 2 end exponent end cell end table  

Ditanya :

W =....? 

Jawab :

Kita gunakan rumus pada kapasitor :

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell Q over V end cell equals cell fraction numerator epsilon subscript o A over denominator d end fraction end cell row cell Q over 5 end cell equals cell fraction numerator open parentheses 8 comma 85 cross times 10 to the power of negative 12 end exponent close parentheses open parentheses 0 comma 02 close parentheses over denominator open parentheses 2 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent close parentheses end fraction end cell row cell Q over 5 end cell equals cell fraction numerator open parentheses 8 comma 85 cross times 10 to the power of negative 12 end exponent close parentheses open parentheses 2 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent close parentheses over denominator open parentheses 2 cross times 10 to the power of negative 2 end exponent close parentheses end fraction end cell row cell Q over 5 end cell equals cell 8 comma 85 cross times 10 to the power of negative 12 end exponent end cell row Q equals cell open parentheses 5 close parentheses open parentheses 8 comma 85 cross times 10 to the power of negative 12 end exponent close parentheses end cell row Q equals cell 44 comma 25 cross times 10 to the power of negative 12 end exponent space straight C end cell end table 

Muatan pada kapasitor sebesar 44 comma 25 cross times 10 to the power of negative 12 end exponent space straight C.

Menghitung energi yang tersimpan pada kapasitor :

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row W equals cell 1 half Q V end cell row blank equals cell open parentheses 1 half close parentheses open parentheses 44 comma 25 cross times 10 to the power of negative 12 end exponent close parentheses open parentheses 5 close parentheses end cell row blank equals cell 110 comma 625 cross times 10 to the power of negative 12 end exponent space straight J end cell end table 

Jadi, energi yang tersimpan sebesar bold 110 bold comma bold 625 bold cross times bold 10 to the power of bold minus bold 12 end exponent bold space bold J.

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

I. Fitriatmoko

Mahasiswa/Alumni Universitas Negeri Semarang

Terakhir diupdate 06 Oktober 2021

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

Pertanyaan yang serupa

Terdapat dua buah kapasitor identik yang dirangkai secara seri, lalu muatan yang mengalir pada tiap kapasitor sebesar Q. Apabila energi listrik yang tersimpan pada rangkaian kapasitor itu sebesar W, b...

Pembahasan Soal:

Diketahui space colon C subscript 1 equals C subscript 2 equals C Q subscript 1 equals Q subscript 2 equals Q Energi space yang space tersimpan space equals space W Ditanya space colon space C ?   

Kapasitansi total saat rangkaian seri :

1 over C subscript s equals 1 over C subscript 1 plus 1 over C subscript 2 1 over C subscript s equals 1 over C plus 1 over C 1 over C subscript s equals 2 over C C subscript s equals C over 2   

Muatan total open parentheses Q subscript t o t a l end subscript close parentheses equals blank Q subscript 1 equals Q subscript 2 equals Q  

Berdasarkan persamaan energi total kapasitor, besar kapasitansi kapasitor yaitu : 

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row W equals cell 1 half C V squared end cell row cell Dimana space Q end cell equals cell C V blank semicolon maka blank V equals Q over C end cell row W equals cell 1 half C left parenthesis Q over C right parenthesis squared end cell row W equals cell fraction numerator 1 Q squared over denominator 2 C end fraction end cell row W equals cell fraction numerator 1 Q squared over denominator 2 C end fraction end cell row W equals cell fraction numerator 1 Q squared over denominator 2 left parenthesis C over 2 right parenthesis end fraction end cell row W equals cell Q squared over C end cell row C equals cell Q squared over W end cell end table   

Jadi, jawaban yang tepat adalah A.

0

Roboguru

Sebuah kapasitor keping sejajar yang luasnya A, dan jarak antara keping adalah d, dimuati sampai beda potensialnya V. Baterai pengisi kemudian diputus sambungannya dan jarak kedua keping kapasitor dip...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

A, d, V

undefined 

Ditanyakan:

Usaha untuk menambah jarak d, W = ?

Jawab:

Kapasitor berada di udara sehingga undefined.

Usaha setara dengan perubahan energi, di mana energi kapasitor dinyatakan dalam:

undefined 

Perlu diketahui nilai V sebelum dan sesudah baterai diputus.

Nilai V akhir:

Persamaan kapasitor:

undefined 

Karena jarak (d) diubah setelah baterai diputus, jumlah muatan kapasitor sebelum dan sesudah baterai diputus tidak berubah (Q tetap):

undefined 

Energi kapasitor dan usaha:

Energi awal:

E subscript 1 equals 1 half C subscript 1 V subscript 1 squared equals 1 half fraction numerator epsilon A V squared over denominator d end fraction  

Energi akhir:

E subscript 2 equals 1 half C subscript 2 V subscript 2 squared equals 1 half fraction numerator epsilon A over denominator 2 d end fraction open parentheses 2 V close parentheses squared equals fraction numerator epsilon A V squared over denominator d end fraction  

Usaha yang diperlukan:

W equals E subscript 2 minus E subscript 1 equals fraction numerator epsilon A V squared over denominator d end fraction minus 1 half fraction numerator epsilon A V squared over denominator d end fraction equals 1 over bold 2 fraction numerator bold εA bold V to the power of bold 2 over denominator bold d end fraction  

Jadi usaha untuk mengubah jarak antarkeping dinyatakan dalam 1 half fraction numerator epsilon A V squared over denominator d end fraction .

0

Roboguru

Sebuah kapasitor keping sejajar yang luasnya A, dan jarak antara keping adalah d, dimuati sampai beda potensialnya V. Baterai pengisi kemudian diputus sambungannya dan jarak kedua keping kapasitor dip...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

A, d, V

undefined 

Ditanyakan:

begin mathsize 14px style E subscript 1 comma space E subscript 2 equals ? end style dalam A, d, V

Jawab:

Energi kapasitor:

begin mathsize 14px style E equals 1 half C V squared end style 

Perlu diketahui nilai V sebelum dan sesudah baterai diputus.

Nilai V akhir:

Persamaan kapasitor:

undefined 

Karena jarak (d) diubah setelah baterai diputus, jumlah muatan kapasitor sebelum dan sesudah baterai diputus tidak berubah (Q tetap):

begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell Q subscript 1 end cell equals cell Q subscript 2 end cell row cell fraction numerator V subscript 1 epsilon subscript 1 A subscript 1 over denominator d subscript 1 end fraction end cell equals cell fraction numerator V subscript 2 epsilon subscript 2 A subscript 2 over denominator d subscript 2 end fraction end cell row cell fraction numerator V up diagonal strike epsilon A end strike over denominator up diagonal strike d end fraction end cell equals cell fraction numerator V subscript 2 up diagonal strike epsilon A end strike over denominator 2 up diagonal strike d end fraction end cell row cell V subscript 2 end cell equals cell 2 V end cell end table end style 

Energi kapasitor:

Energi awal:

E subscript 1 equals 1 half C subscript 1 V subscript 1 squared equals bold 1 over bold 2 fraction numerator bold εA bold V to the power of bold 2 over denominator bold d end fraction  

Energi akhir:

E subscript 2 equals 1 half C subscript 2 V subscript 2 squared equals 1 half fraction numerator epsilon A over denominator 2 d end fraction open parentheses 2 V close parentheses squared equals fraction numerator bold εA bold V to the power of bold 2 over denominator bold d end fraction  

Jadi energi awal dan akhir kapasitor dinyatakan dalam 1 half fraction numerator epsilon A V squared over denominator d end fraction dan fraction numerator epsilon A V squared over denominator d end fraction .

0

Roboguru

Suatu keping yang tebalnya 1 mm terbuat dari material dengan konstanta dielektrik 6. Keping ini ditutup kiri kanannya dengan keping timah seluas 600 cm2, sehingga membentuk suatu kapasitor. Hitung kap...

Pembahasan Soal:

d equals 1 space mm equals 10 to the power of negative 3 end exponent space straight m K equals 6 A equals 600 space cm squared equals 600 cross times 10 to the power of negative 4 end exponent space straight m squared C equals ?

Kapasitas kapasitor keping sejajar dapat dihitung menggunakan persamaan

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row C equals cell K epsilon subscript 0 A over d end cell row blank equals cell 6 cross times 8 comma 85 cross times 10 to the power of negative 12 end exponent cross times fraction numerator 600 cross times 10 to the power of negative 4 end exponent over denominator 10 to the power of negative 3 end exponent end fraction end cell row blank equals cell bold 3 bold comma bold 19 bold cross times bold 10 to the power of bold minus bold 9 end exponent bold space bold F bold equals bold 3 bold comma bold 19 bold space bold nF end cell end table 

Dengan demikian kapasitas kapasitor tersebut sebesar 3,19 nF.

1

Roboguru

Kapasitor keping sejajar mempunyai kapasitas C dan jarak antara kedua keping adalah d. Keping yang satu diberi muatan listrik Q dan yang lain -Q sehingga besar potensial kapasitor adalah V. Jika jarak...

Pembahasan Soal:

Kapasitas kapasitor (C) didefinisikan sebagai tetapan kesebandingan antara besarnya muatan listrik di salah satu konduktor (q) dengan besar beda potensial (V) antara kedua konduktor. Secara matematis, dapat dituliskan sebagai:
C equals q over V 

Pada kapasitor keping sejajar, kapasitas kapasitor dirumuskan sebagai:

C equals fraction numerator epsilon subscript 0 A over denominator d end fraction  

dengan, ε0 = permitivitas ruang hampa, A = luas setiap keping, dan d = jarak pisah kedua keping.

Pada Soal Ini 

Diketahui:

C1 = C

d1 = d

V1 = V

q1 = q2

d2 = 2d

Ditanya: C2 = ...? dan V2 = ...?

Jawab: 

Kapasitas Kapasitor saat jarak menjadi 2d

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell C subscript 2 over C subscript 1 end cell equals cell fraction numerator fraction numerator epsilon subscript 0 A over denominator d subscript 2 end fraction over denominator fraction numerator epsilon subscript 0 A over denominator d subscript 1 end fraction end fraction end cell row cell C subscript 2 over C subscript 1 end cell equals cell d subscript 1 over d subscript 2 end cell row cell C subscript 2 over C end cell equals cell fraction numerator d over denominator 2 d end fraction end cell row cell C subscript 2 end cell equals cell 0 comma 5 C end cell end table  

Beda potensial saat jarak menjadi 2d

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell C subscript 2 over C subscript 1 end cell equals cell fraction numerator q subscript 2 over V subscript 2 over denominator q subscript 1 over V subscript 1 end fraction end cell row cell C subscript 2 over C subscript 1 end cell equals cell V subscript 1 over V subscript 2 end cell row cell fraction numerator 0 comma 5 C over denominator C end fraction end cell equals cell V over V subscript 2 end cell row cell V subscript 2 end cell equals cell 2 V end cell end table 

Jadi, jawaban yang tepat adalah C. space 

0

Roboguru

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

RUANGGURU HQ

Jl. Dr. Saharjo No.161, Manggarai Selatan, Tebet, Kota Jakarta Selatan, Daerah Khusus Ibukota Jakarta 12860

Coba GRATIS Aplikasi Ruangguru

Produk Ruangguru

Produk Lainnya

Hubungi Kami

Ikuti Kami

©2021 Ruangguru. All Rights Reserved